第6章信號的運(yùn)算和處理

1、外接負(fù)反饋不接任何反饋外接正反饋各種運(yùn)算電路（定性、定量分析都要求）單限電壓比較器（定性、定量分析都要求）滯回電壓比較器（定性定量分析都要求）外接正、負(fù)反饋振蕩電路（定性要求）、有源濾波電路（定性要求）基本運(yùn)算電路要求1. 熟記各種單運(yùn)放組成的基本運(yùn)算電路的電路圖，以及輸出電壓與輸入電壓的運(yùn)算關(guān)系式；2. 掌握以上基本運(yùn)算電路的級聯(lián)組合的計算（多運(yùn)放）；3. 會用“虛短路”和“虛開路”分析給 定的運(yùn)算電路；4. 能設(shè)計簡單的加減和積分運(yùn)算電路4作用：作用：將信號按比例放大。將信號按比例放大。類型：類型：同相比例放大和反相比例放大。同相比例放大和反相比例放大。方法：引入深度負(fù)反饋或負(fù)反饋。這樣輸

2、出電壓與運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)無關(guān)，與輸入電壓和反饋系數(shù)有關(guān)。50PN uuiR= iFfOIRuRuRRuuAufIO(1) 放大倍數(shù)放大倍數(shù)虛短路虛短路虛開路虛開路結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點： 負(fù)反饋引到反相輸入端，負(fù)反饋引到反相輸入端，信號從反相端輸入。信號從反相端輸入。虛開路虛開路6uN= uP= uIRuRuuIfIOIfO)1 (uRRuRRuuAufIO1虛短路虛短路虛開路虛開路結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點： 負(fù)反饋引到反相輸入端，負(fù)反饋引到反相輸入端，信號從同相端輸入。信號從同相端輸入。虛開路虛開路反饋方式：反饋方式：電壓串聯(lián)負(fù)反饋。輸入電阻高。電壓串聯(lián)負(fù)反饋。輸入電阻高。iF= iR7IPNOuu

3、uu此電路是電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻大，輸此電路是電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸入電阻大，輸出電阻小，在電路中作用與分離元件的射極輸出出電阻小，在電路中作用與分離元件的射極輸出器相同，但是電壓跟隨性能好。器相同，但是電壓跟隨性能好。 輸出電壓全部引到反相輸入端，信號從同相端輸入。電壓跟隨器是同相比例運(yùn)算放大器的特例。8作用：作用：將若干個輸入信號之和或之差按比將若干個輸入信號之和或之差按比例放大。例放大。類型：類型：同相求和、反相求和等。同相求和、反相求和等。方法：引入深度負(fù)反饋或負(fù)反饋。這樣輸出電壓與運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)無關(guān)，與輸入電壓和反饋系數(shù)有關(guān)。9 實際應(yīng)用時可適當(dāng)增加或減少輸入端的個實際應(yīng)用時可適

4、當(dāng)增加或減少輸入端的個數(shù)，以適應(yīng)不同的需要。數(shù)，以適應(yīng)不同的需要。10 實際應(yīng)用時可適當(dāng)增加或減少輸入端的實際應(yīng)用時可適當(dāng)增加或減少輸入端的個數(shù)，以適應(yīng)不同的需要。個數(shù)，以適應(yīng)不同的需要。4321PfN/ /RRRRRRRRN110)11(fOfNRuRRu )(3I322I11 INPfORuRuRuRRRu注意：注意：同相求和電路的各輸入信號的放大倍數(shù)同相求和電路的各輸入信號的放大倍數(shù)互相影互相影 響，不能單獨(dú)調(diào)整響，不能單獨(dú)調(diào)整。由于虛由于虛開路開路3I322I11 I4321P)1111(RuRuRuRRRRu)(3I322I11 IfORuRuRuRuRP=RNNPuu虛虛短路短路N

5、12 實際應(yīng)用時可適當(dāng)增加或減少輸入端的實際應(yīng)用時可適當(dāng)增加或減少輸入端的個數(shù)，以適應(yīng)不同的需要。個數(shù)，以適應(yīng)不同的需要。543Pf21N/RRRRRRRR13PNuu 虛短路虛短路虛開路虛開路)( )(44I33I22I11If4I43I3NP22I11IfORuRuRuRuRRuRuRRRuRuRuR1/R2/Rf=R3/R4/R544I33I543p)111(RuRuRRRu2I21I1fOf21N)111(RuRuRuRRRu虛開路虛開路14)(1I2IfOuuRRu RN = R / Rf RP = R / Rf 差分比例運(yùn)算電路放大了兩個信號的差差分比例運(yùn)算電路放大了兩個信號的差,

6、 , 但它的但它的輸入電阻不高輸入電阻不高(=(=2R), 這是由于反相輸入造成的。這是由于反相輸入造成的。15-RF1+ui1uo1R1ui2R2R3-RF2+uoR4ui3R5R625461213/,/FFRRRRRRRR)(221111RuRuRuiiFo53221141253412)()(RuRuRuRRRRuRuRuiiiFFioFo16uo2+A+ARRRWui1ui2uo1ab+R1R1+AR2R2uo+三運(yùn)放電路是差分放大電路，放大倍數(shù)可調(diào)。三運(yùn)放電路是差分放大電路，放大倍數(shù)可調(diào)。由于輸入均在同相端，故此電路輸入電阻高。由于輸入均在同相端，故此電路輸入電阻高。171)它們都引入

7、電壓負(fù)反饋，因此 。2)關(guān)于：反相輸入的輸入電阻小，同相輸入的輸入電阻高。3)關(guān)于：同相輸入的共模電壓高，反相輸入的共模電壓小。比例、加減運(yùn)算電路比例、加減運(yùn)算電路18tuCiddOC)(d1d11O I IO21tutuRCtuRCuttRuiRI反相比例電路中反相比例電路中 Rf C實用電路中，實用電路中，防止低頻信防止低頻信號增益過大號增益過大19線性積分線性積分波形變換波形變換移相移相u階躍信號階躍信號u方波方波u正弦波正弦波20反相比例電路中反相比例電路中 R CtuCiddICtuRCuddIORuiRO21存在問題：存在問題： 阻塞現(xiàn)象阻塞現(xiàn)象 自激振蕩自激振蕩限制輸限制輸入電流

8、入電流限制輸出限制輸出電壓幅值電壓幅值滯后補(bǔ)償滯后補(bǔ)償實用電路實用電路22特征頻率：特征頻率：fo = 1 / (2RC)截止頻率：截止頻率：fp = fo = 1 / (2RC)通帶放大倍數(shù)：通帶放大倍數(shù)：Aup = 1 + R2/R1sRCRRsAu11)1 ()(1223212)(311)1 ()(sRCsRCRRsAu截止頻率：截止頻率：fp 0.37 fo 通帶放大倍數(shù)：通帶放大倍數(shù)：Aup = 1+R2/R124壓控電壓源壓控電壓源二階高通濾波電路二階高通濾波電路無限增益多路反饋無限增益多路反饋二階高通濾波電路二階高通濾波電路構(gòu)成方法構(gòu)成方法: 低通濾波電路中的低通濾波電路中的RC, CR25構(gòu)成方法: 由低通和高通濾波器組成壓控電壓源二階壓控電壓源二階帶通濾波電路帶通濾波電